Modo de corte para fresado. Tipos de cortadores, cálculo de la velocidad de corte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

Una de las formas de acabar los materiales es el fresado. Se utiliza para el procesamiento de piezas de trabajo metálicas y no metálicas. El flujo de trabajo se controla mediante el corte de datos.

La esencia del proceso

El fresado se lleva a cabo con el propósito de desbaste y acabado profundos, la formación de un cierto perfil de superficie (ranuras, ranuras), corte de dientes en ruedas dentadas, corrección de forma, torneado artístico de patrones e inscripciones.

La herramienta de trabajo, el cortador, realiza el movimiento de rotación principal. Auxiliar es el avance de traslación de la pieza de trabajo en relación con su curso. Este proceso es intermitente. Su característica más importante, que lo distingue del torneado y el taladrado, es el hecho de que cada diente trabaja por separado. En este sentido, se caracteriza por la presencia de cargas de choque. Es posible reducir su influencia, teniendo en cuenta una evaluación racional de la situación y la selección de regímenes.

Conceptos básicos de fresadoras

Dependiendo de la ubicación del husillo y del montaje del cortador, del tipo de acciones realizadas y de los métodoscontrol, distinguir los principales tipos de equipos de fresado:

• horizontal;
• vertical;
• universal;
• Fresadoras CNC.

Componentes principales de una fresadora vertical:

1. La plataforma en la que se encuentra la caja de engranajes, que regula la rotación de un husillo montado verticalmente y un cortador montado en él.
2. Una mesa que incluye una consola con rieles transversales para montar y mover la pieza de trabajo y una caja de alimentación que regula los movimientos de alimentación.

En las fresadoras horizontales, la herramienta se fija horizontalmente. Y los universales tienen varias variedades.

Existe un equipo horizontal universal, que se caracteriza por la presencia de una mesa giratoria y, por lo tanto, amplía la gama de posibles trabajos realizados. Además, existe uno ancho-universal, que tiene ambos husillos en su estructura y permite todo tipo de fresado.

Las fresadoras CNC se distinguen por la disponibilidad de software y control por computadora. Están diseñados para el procesamiento artístico de piezas de trabajo, incluidas aquellas en formato 3D.

Clasificación de los cortadores

Los cortadores son herramientas de corte. Los principales parámetros físicos por los que se evalúan son: altura, diámetro, chaflán y valores de relieve, paso circunferencial. Hay una gran variedad de ellos, distribuidos según varios criterios:

• según el tipo de superficies que se procesan (para madera,plástico, acero, metales no ferrosos, etc.);
• en el sentido de giro - corte a derecha e izquierda;
• dependiendo de las características de diseño: sólido, soldado, plegable (con cuchillas de inserción), soldado;
• forma: cónica, cilíndrica, disco;
• Según las condiciones de trabajo y los requisitos de la pieza de corte, pueden estar hechos de varios materiales. Estos incluyen: herramienta de carbono y acero rápido (aleado, con un alto contenido de tungsteno), aleación dura (duradero - para desbaste, resistente al desgaste - para acabado). Las opciones comunes son cuando el cuerpo está hecho de carbono o acero rápido y las cuchillas son de carburo enchufable;
• según el propósito: cilíndrico, extremo, extremo, ranurado, cortado, perfilado.

Las características más informativas: material y propósito de vanguardia.

Tipos de cortadores para superficies planas

Para eliminar capas de material en planos horizontales, verticales o inclinados, se utilizan fresas cilíndricas y de extremo.

La herramienta del primer tipo puede ser sólida o con cuchillas adheridas. Las puntas de fresado sólidas grandes están diseñadas para desbaste y las pequeñas para acabado. Las cuchillas de inserción para cabezales de corte plegables pueden estar hechas de acero de alta velocidad o equipadas con hojas de carburo de tungsteno. Los cortadores de carburo son más productivos que los de aleación de acero.

El extremo se utiliza para planos alargados, sus dientes se distribuyen en la superficie del extremo. Los plegables grandes se utilizan para planos anchos. Por cierto, para eliminar virutas de metales refractarios difíciles de mecanizar, es obligatoria la presencia de cuchillas de carburo. Para utilizar estos grupos de dispositivos de fresado, se necesita un ancho y una longitud significativos del producto.

Tipos de herramientas de fresado artístico

Para dar al material un cierto perfil, aplique un patrón, forme huecos estrechos, se utilizan boquillas de fresado de extremo y de disco.

El cortador de extremo o ranurador es común para cortar ranuras, planos angostos y curvos. Todos ellos son macizos o soldados, la parte de corte está hecha de acero aleado de alta velocidad, se puede aplicar revestimiento duro y el cuerpo está hecho de acero al carbono. Hay arranque bajo (1-3 espirales) y arranque múltiple (4 o más). Utilizado para máquinas CNC.

Disk también es un cortador de ranuras. Es aplicable para ranurar, ranurar, cortar dientes en ruedas dentadas.

El fresado artístico se realiza sobre madera, metal, PVC.

Tipos de cortabordes

Desbastar esquinas, darles una forma racional, modelar, dividir la pieza de trabajo en partes se puede implementar usando boquillas de fresado estriado, angular y perfilado:

1. El corte y la ranura tienen el mismo propósito que el disco, pero se usan más a menudo para incisiones y separaciónpartes extra del material.
2. Esquina necesaria para bordes y esquinas de piezas. Hay de un solo ángulo (solo una parte cortante) y de dos ángulos (ambas superficies cónicas cortan).
3. Curvo se usa para diseños complejos. Puede ser semicircular o cóncavo. A menudo se utiliza para cortar perfiles, avellanar, brocas helicoidales.

Para casi todos los tipos, es posible una construcción de acero de una pieza o plegado, con la presencia de cuchillas de carburo enchufables. Las fresas de metal duro tienen un rendimiento y una duración cualitativamente superiores para la herramienta en su conjunto.

Clasificación de tipos de fresado

Hay varias características de clasificación por las que se dividen los tipos de fresado:

• según la posición del husillo y la fresa, respectivamente, horizontal y verticalmente;
• en el sentido de la marcha, acercándose y pasando;
• dependiendo de la herramienta utilizada, para cilíndrico, extremo, forma, extremo.

El mecanizado cilíndrico es aplicable para planos horizontales, realizado con fresas adecuadas en máquinas horizontales.

El planeado puede considerarse universal. Es aplicable a todo tipo de planos horizontales, verticales e inclinados.

El acabado proporciona el perfil necesario para ranuras curvas, brocas y herramientas.

El modelado se realiza para superficies con una configuración compleja: esquinas, bordes,ranurado, tallado de engranajes para engranajes.

Independientemente del tipo de trabajo realizado y de los materiales procesados, el resultado debe distinguirse por una alta lisura de la capa de acabado, la ausencia de muescas y la precisión del acabado. Para obtener una superficie mecanizada limpia, es importante controlar las velocidades de avance de la pieza de trabajo en relación con la herramienta.

Fresado arriba y abajo

Cuando se realiza un fresado de metal de contratipo, la pieza de trabajo avanza contra los movimientos de rotación de la boquilla. En este caso, los dientes cortan gradualmente el metal que se está procesando, la carga aumenta en proporción directa y uniforme. Sin embargo, antes de que el diente corte la pieza, se desliza durante algún tiempo, formando un endurecimiento. Este fenómeno acelera la salida del cortador del estado de trabajo. Utilizado en desbaste.

Cuando se realiza un tipo de paso: la pieza de trabajo avanza a lo largo de los movimientos de rotación de la herramienta. Los dientes trabajan choque bajo cargas pesadas. La potencia es un 10 % menor que con el fresado ascendente y descendente. Se realiza en el acabado de piezas.

Concepto básico del trabajo de fresado en máquinas CNC

Se caracterizan por un alto grado de automatización, precisión en el flujo de trabajo, alta productividad. El fresado en una máquina CNC se realiza con mayor frecuencia con fresas de extremo o fresas de extremo.

Estos últimos son los más utilizados. Al mismo tiempo, dependiendo del material que se esté procesando, el tipo correspondiente de formación de virutas, los parámetros de software especificados,Se utilizan diferentes fresas de extremo. Se clasifican por el número de inicios de hélice que proporcionan filos y zanjas.

Los materiales con virutas anchas se fresan mejor con herramientas con un pequeño número de arranques. Para metales duros con virutas de fractura características, es necesario elegir útiles de fresado con un gran número de espirales.

Uso de cortadores CNC

Los cortadores CNC de avance lento pueden tener de uno a tres filos de corte. Se utilizan para madera, plásticos, materiales compuestos y metales dúctiles blandos que requieren una rápida eliminación de viruta ancha. Se utilizan para el desbaste de piezas de trabajo que no están sujetas a requisitos elevados. Esta herramienta se caracteriza por su baja productividad y baja rigidez.

El fresado artístico del aluminio se lleva a cabo con la ayuda del fresado de un solo hilo.

Los extremos de dos y tres vías son muy utilizados. Proporcionan valores de dureza más altos, control de virutas de alta calidad y le permiten trabajar con metales de dureza media (por ejemplo, acero).

Los cortadores CNC de inicio múltiple tienen más de 4 filos de corte. Se utilizan para metales de dureza media y alta, que se caracterizan por pequeñas virutas y alta resistencia. Se caracterizan por una productividad significativa, son relevantes para acabados y semiacabados y no están diseñados para trabajar con materiales blandos.

Para elegir la herramienta adecuada para máquinas CNC, es importantetener en cuenta el modo de corte al fresar, así como todas las características de la superficie a mecanizar.

Condiciones de corte

Para garantizar la calidad deseada de la capa fresada, es importante determinar correctamente y mantener los parámetros técnicos necesarios. Los principales indicadores que describen y regulan el proceso de fresado son los modos de funcionamiento.

El cálculo de las condiciones de corte durante el fresado se realiza teniendo en cuenta los elementos principales:

1. Profundidad (t, mm) - el grosor de la bola de metal, que se retira en un movimiento de trabajo. Elíjalo teniendo en cuenta la asignación para el procesamiento. El proyecto de trabajo se lleva a cabo en una sola pasada. Si el margen es superior a 5 mm, el fresado se realiza en varias pasadas, dejando aproximadamente 1 mm para la última.
2. Ancho (B, mm): ancho de la superficie mecanizada en la dirección perpendicular al movimiento de avance.
3. Avance (S): la longitud del movimiento de la pieza de trabajo en relación con el eje de la herramienta.

Hay varios conceptos interrelacionados:

• Avance por diente (S_{z, mm/diente): cambia la posición de la pieza al girar la fresa a una distancia de un diente de trabajo al siguiente.}
• Avance por revolución (S_{rev, mm/rev) – movimiento de la estructura con una revolución completa del cabezal de fresado.}
• El avance por minuto (S_{min, mm/min) es un modo de corte importante en el fresado.}

Su relación se establece matemáticamente:

S_min=S_revn=S_{zzn, dóndez – número de dientes;}

n – velocidad del eje, min-1.

La cantidad de alimentación también se ve afectada por las propiedades físicas y tecnológicas del área tratada, la resistencia de la herramienta y el rendimiento del mecanismo de alimentación.

Cálculo de la velocidad de corte

Como parámetro de diseño nominal tomar el grado de rotación rápida del husillo. La velocidad real V, m/min depende del diámetro de la fresa y de la frecuencia de sus movimientos giratorios:

V=(πDn)/1000

La frecuencia de rotación de la herramienta de fresado está determinada por:

n=(1000V)/(πD)

Teniendo información sobre el avance de minutos, puede determinar el tiempo requerido para una pieza de trabajo con una longitud L:

T₀=L/S_min

Es importante realizar el cálculo de las condiciones de corte durante el fresado y su instalación antes de configurar la máquina. El establecimiento de parámetros preestablecidos racionales, teniendo en cuenta las características de la herramienta y el material de la pieza, asegura una alta productividad.

Consejos para determinar los modos

Es imposible elegir el modo de corte ideal al fresar, pero puede guiarse por los principios básicos:

1. Es deseable que el diámetro del cortador corresponda a la profundidad de procesamiento. Esto asegurará que la superficie se limpie en una sola pasada. Aquí el factor principal es el material. Para demasiado suave, este principio no funciona: existe el riesgo de astillado, cuyo grosor es mayor de lo necesario.
2. Los procesos de choque y las vibraciones son inevitables. En este sentido, un aumento en los valores de alimentaciónconduce a una disminución de la velocidad. Lo mejor es comenzar con un avance por diente de 0,15 mm/diente y ajustar sobre la marcha.
3. La velocidad de la herramienta no debe ser tan alta como sea posible. De lo contrario, existe el riesgo de reducir la velocidad de corte. Su aumento es posible con un aumento en el diámetro del cortador.
4. Al aumentar la longitud de la parte de trabajo de la fresa, la preferencia por un gran número de dientes reduce la productividad y la calidad del procesamiento.
5. Valores indicativos de velocidad para varios materiales:

• aluminio - 200-400 m/min;
• bronce – 90-150 m/min;
• acero inoxidable - 50-100 m/min;
• plásticos – 100-200 m/min.

Es mejor comenzar a velocidad media y ajustarla hacia arriba o hacia abajo sobre la marcha.

El modo de corte durante el fresado es importante para determinar no solo matemáticamente o utilizando tablas especiales. Para seleccionar y configurar correctamente los parámetros óptimos para la máquina y la herramienta deseada, es necesario operar con algunas características y experiencia personal.